2016高考化学二轮复习 下篇 专题三 微题型十九 化学反应原理综合题

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1、微题型十九化学反应原理综合题[题型专练]1．水合肼(N2H4·H2O)是一种无色易溶于水的油状液体，具有碱性和极强的还原性，在工业生产中应用非常广泛。(1)目前正在研发的高能量密度燃料电池车是以水合肼燃料电池作为动力来源，电池结构如图所示。①起始时正极区与负极区NaOH溶液浓度相同，工作一段时间后，NaOH浓度较大的是________极区(填“正”或“负”)。②该电池负极的电极反应式为_________________________________________________。(2)已知水合肼是二元弱碱(25℃，K1＝5×10－7，K2＝5×10

2、－15)，0.1mol·L－1水合肼溶液中四种离子：①H＋、②OH－、③N2H、④N2H的浓度从大到小的的顺序为__________________(填序号)。(3)在弱酸性条件下水合肼可处理电镀废水，将Cr2O还原为Cr(OH)3沉淀而除去，水合肼被氧化为N2，该反应的离子方程式为______________________________________。(4)肼是一种优良的贮氢材料，其在不同条件下分解方式不同。①在高温下，N2H4可完全分解为NH3、N2及H2，实验测得分解产物中N2与H2物质的量变化如图甲所示，该分解反应化学方程式为______

3、____________________________。②在303K，Ni、Pt催化下，则发生N2H4(l)N2(g)＋2H2(g)。在1L密闭容器中加入0.1molN2H4，测得容器中与时间关系如图乙所示。则0～4min氮气的平均速率v(N2)＝________。(5)碳酰肼(分子式：CH6N4O)是由DEC(酯)与N2H4发生取代反应得到，已知DEC的分子式为C5H10O3，DEC的核磁共振氢谱如图丙所示，则DEC的结构简式为________。解析　(1)①燃料电池中，O2一定作正极，在碱性条件下，O2发生反应，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O

4、===4OH－，生成了OH－，碱性增强；②负极N2H4转化成N2，N由－2价升至0价，失去2×2e－＝4e－，由电荷守恒知，需要补充4molOH－。(2)水合肼是二元弱碱，溶液中存在的电离平衡有N2H4＋H2ON2H＋OH－，N2H＋H2ON2H＋OH－，H2OH＋＋OH－，三步电离均有OH－生成，故c(OH－)最大，以第一步电离为主，所以c(N2H)略比c(OH－)小，第二步的电离平衡常数小于第三步的Kw，所以第三步中电离出的H＋比第二步中电离出的N2H多，故离子浓度大小顺序为c(OH－)>c(N2H)>c(H＋)>(N2H)。(3)Cr2O中Cr为

5、＋6价，生成的Cr(OH)3中Cr为＋3价，N2H4·H2O中N为－2价，生成的N2中N为0价，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平即可。(4)②设达到平衡时，转化的N2H4的物质的量为x，则有由图像知，在4min时反应达到平衡，＝3，x＝0.05mol，v(N2)＝＝0.0125mol·L－1·min－1。(5)C5H10O3中有一个不饱和度，可能是一个双键或是一个环，又由题中信息知，DEC为酯，故应为；由图可知，分子中存在两组峰，且峰比值约为3∶2，分子中的10个H原子，分成两组，分别为6个H和4个H。6个H可能是2个甲基，4个H可能是2个亚甲

6、基，3个O原子应有对称性，由此可以写出DEC的结构简式为。答案　(1)①正　②N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O(2)②③①④(3)2Cr2O＋4H＋＋3N2H4·H2O===4Cr(OH)3↓＋3N2↑＋5H2O(或2Cr2O＋4H＋＋3N2H4===4Cr(OH)3↓＋3N2↑＋2H2O)(4)①7N2H4(g)8NH3(g)＋3N2(g)＋2H2(g)②0.0125mol·L－1·min－1(5)2．近几年来关于氮污染的治理倍受关注。(1)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净

7、化，其催化剂表面物质转化的关系如图甲所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图乙所示)确定。①在图示的转化中，被还原的元素是________，X的化学式为________。②SCR技术可使NOx与NH3直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为4∶1时，写出发生反应的化学方程式：________________________________________。(2)加入过量次氯酸钠可使废水中NH完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。①写出上述反应的离子方程式：________________________________________

8、_____。②若处理废水产生了0.448LN2(标准状况下)，则需消耗浓度为0.5mol·L－